根目录vmlinux的编译过程

编译过内核的话，一般都会看到在根目录下有个文件vmlinux，这个就是通常所说的内核了。但是用了这么久，倒是从来没看过是怎么编译出来的。那今天我们就来探索一下。

那些七大姑八大姨们

一切的一切都是make读取makefile编译链接的，就好像孙悟空逃不出如来佛祖的手掌，vmlinux的出世也是在makefile的安排之下。那就现在看看makefile

# SHELL used by kbuildCONFIG_SHELL := $（shell if [ -x "$$BASH" ]; then echo $$BASH; else if [ -x /bin/bash ]; then echo /bin/bash; else echo sh; fi ; fi）# Final link of vmlinuxcmd_link-vmlinux = $（CONFIG_SHELL） $< $（LD） $（LDFLAGS） $（LDFLAGS_vmlinux）quiet_cmd_link-vmlinux = LINK$@vmlinux: scripts/link-vmlinux.sh vmlinux_prereq $（vmlinux-deps） FORCE+$（call if_changed,link-vmlinux）

看完这一段差点一口老血吐出来，我真是没有想到他们尽然可以这么玩。。。
注：对if_changed函数的分析可以看我的这篇文章if_changed这个cmd_link-vmlinux就是把第一个依赖作为脚本传给了系统使用的shell，由系统shell执行。好吧，我也是醉了，道行就这么又深了一点点。回到正题，我们先看看vmlinux相关的都是谁。vmlinux一共依赖两个一个是vmlinux_prereq，另一个是vmlinux-deps。那分头分析。

vmlinux_prereq

# Include targets which we want to execute sequentially if the rest of the# kernel build went well. If CONFIG_TRIM_UNUSED_KSYMS is set, this might be# evaluated more than once.PHONY += vmlinux_prereqvmlinux_prereq: $（vmlinux-deps） FORCEifdef CONFIG_HEADERS_CHECK$（Q）$（MAKE） -f $（srctree）/Makefile headers_checkendififdef CONFIG_BUILD_DOCSRC$（Q）$（MAKE） $（build）=Documentationendififdef CONFIG_GDB_SCRIPTS$（Q）ln -fsn `cd $（srctree） && /bin/pwd`/scripts/gdb/vmlinux-gdb.pyendififdef CONFIG_TRIM_UNUSED_KSYMS$（Q）$（CONFIG_SHELL） $（srctree）/scripts/adjust_autoksyms.sh "$（MAKE） KBUILD_MODULES=1 -f $（srctree）/Makefile vmlinux_prereq"endif

这个看觉和最后的vmlinux关系不大，咱暂时就不看了。

vmlinux-deps

vmlinux-deps := $（KBUILD_LDS） $（KBUILD_VMLINUX_INIT） $（KBUILD_VMLINUX_MAIN）vmlinux依赖这几个变量，我们一个个来看～

KBUILD_LDS, 链接文件

export KBUILD_LDS:= arch/$（SRCARCH）/kernel/vmlinux.lds这个好说，就是链接文件～

KBUILD_VMLINUX_INIT

export KBUILD_VMLINUX_INIT := $（head-y） $（init-y）

head-y

这个head-y定义根据架构不同而不同，比如在x86架构下，该定义为：head-y := arch/x86/kernel/head_$（BITS）.ohead-y += arch/x86/kernel/head$（BITS）.ohead-y += arch/x86/kernel/head.o恩，就一个架构，都有三个文件，好多～在搜索的时候又发现这么一句在文档中：$（head-y） lists objects to be linked first in vmlinux.这个提醒了我一下，在链接的时候，文件出现的顺序是有影响的。

init-y

init-y:= init/init-y:= $（patsubst %/, %/built-in.o, $（init-y））这个init-y原来就是init/built-in.o一个文件。

KBUILD_VMLINUX_MAIN

export KBUILD_VMLINUX_MAIN := $（core-y） $（libs-y） $（drivers-y） $（net-y） $（virt-y）这个包含的内容比较多了啊。

#core-ycore-y:= usr/core-y+= kernel/ certs/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/core-y:= $（patsubst %/, %/built-in.o, $（core-y））#libs-ylibs-y:= lib/libs-y1 := $（patsubst %/, %/lib.a, $（libs-y））libs-y2 := $（patsubst %/, %/built-in.o, $（libs-y））libs-y:= $（libs-y1） $（libs-y2）#drivers-ydrivers-y := drivers/ sound/ firmware/drivers-y := $（patsubst %/, %/built-in.o, $（drivers-y））#net-ynet-y := net/net-y := $（patsubst %/, %/built-in.o, $（net-y））#virt-yvirt-y:= virt/virt-y:= $（patsubst %/, %/built-in.o, $（virt-y））

这下，内核根目录下所有的子目录就都包含了～除了lib目录下有两个文件，built-in.o 和 lib.a，其余下都只有一个文件built-in.o。

谁是你们的粘合剂

房子是由转头垒起来的，同样的转头不同的垒法造出来的房子会不一样。我们看完了构造vmlinux的原料，现在来看看他们是如何构造vmlinux的吧。将跟目录中Makefile文件vmlinux目标的规则在x86平台展开就是：cmd_vmlinux := /bin/bash scripts/link-vmlinux.sh ld -m elf_x86_64 --emit-relocs --build-id这里面调用了scripts/link-vmlinux.sh，看来秘密都在这个文件中～

vmlinux.o

# Link of vmlinux.o used for section mismatch analysis# ${1} output filemodpost_link（）{${LD} ${LDFLAGS} -r -o ${1} ${KBUILD_VMLINUX_INIT}--start-group ${KBUILD_VMLINUX_MAIN} --end-group}info LD vmlinux.omodpost_link vmlinux.o

有没有感到很熟悉？又看到KBUILD_VMLINUX_INIT和KBUILD_VMLINUX_MAIN了吧。关于–start-group, –end-group我查了一下ld的man，说是这个可以循环去寻找出现在对象文件中的symbol，直到找到。以为vmlinux.o就这么完事儿了吧，结果又出现一行命令。# modpost vmlinux.o to check for section mismatches${MAKE} -f "${srctree}/scripts/Makefile.modpost" vmlinux.o这个最后用的是编译出来的scripts/mod/modpost来做section的检测的。
我把x86平台上这条语句执行的情况展开了，留着以后研究。scripts/mod/modpost -m -a -o ./Module.symvers-S vmlinux.o

vmlinux

info LD vmlinuxvmlinux_link "${kallsymso}" vmlinux这下是链接vmlinux了

# Link of vmlinux# ${1} - optional extra .o files# ${2} - output filevmlinux_link（）{local lds="${objtree}/${KBUILD_LDS}"if [ "${SRCARCH}" ！= "um" ]; then${LD} ${LDFLAGS} ${LDFLAGS_vmlinux} -o ${2}-T ${lds} ${KBUILD_VMLINUX_INIT} --start-group ${KBUILD_VMLINUX_MAIN} --end-group ${1}else${CC} ${CFLAGS_vmlinux} -o ${2}-Wl,-T,${lds} ${KBUILD_VMLINUX_INIT} -Wl,--start-group ${KBUILD_VMLINUX_MAIN}-Wl,--end-group-lutil -lrt -lpthread ${1}rm -f linuxfi}

第一眼看到有-lpthread的时候惊呆了，我大kernel还要链接pthread？后来一看明白了，原来还有用户态的内核？？？好高级阿～然后仔细一看，这个和vmlinux.o的链接有啥区别？？？
这篇文章讲了一点，说vmlinux是给gdb用的，vmlinux.o是用来启动的？
我们拭目以待～本文永久更新链接地址